ຜູ້ຂຽນ:  (1) Jendrik Voss, ສະຖາບັນກົນໄກໂຄງສ້າງແລະ Dynamics, ວິທະຍາໄລດ້ານວິຊາການ Dortmund ແລະຜູ້ຂຽນທີ່ສອດຄ້ອງກັນ (jendrik.voss@tu-dortmund.de);  (2) Gianluca Rizzi, ສະຖາບັນກົນໄກໂຄງສ້າງແລະ Dynamics, ວິທະຍາໄລດ້ານວິຊາການ Dortmund;  (3) Patrizio Neff, ປະທານສໍາລັບການວິເຄາະແລະການສ້າງແບບຈໍາລອງ Nonlinear, ຄະນະຄະນິດສາດ, ມະຫາວິທະຍາໄລ Duisburg-Essen;  (4) Angela Madeo, ສະຖາບັນກົນໄກໂຄງສ້າງແລະ Dynamics, ວິທະຍາໄລເຕັກນິກ Dortmund.  ຕາຕະລາງການເຊື່ອມໂຍງ   ບົດຄັດຫຍໍ້ ແລະ 1. ບົດແນະນຳ   1.1 A metamaterial ທີ່ອີງໃສ່ Polyethylene ສໍາລັບການຄວບຄຸມສຽງ   2 ການສ້າງແບບຈໍາລອງ micromorphic ທີ່ຜ່ອນຄາຍຂອງ metamaterials ຂະຫນາດຈໍາກັດ   2.1 Tetragonal Symmetry / ຮູບຮ່າງຂອງ tensors elastic (ໃນ notation Voigt)   3 ເສັ້ນໂຄ້ງການກະຈາຍ   4 ການພິຈາລະນາໃຫມ່ກ່ຽວກັບຕົວກໍານົດການ micromorphic ທີ່ຜ່ອນຄາຍ   4.1 ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຕົວແບບ micromorphic ທີ່ຜ່ອນຄາຍກ່ຽວກັບການປ່ຽນແປງຄຸນສົມບັດວັດສະດຸສ່ວນໃຫຍ່ຂອງເຊນ.   4.2 ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຕົວແບບ micromorphic ທີ່ຜ່ອນຄາຍກ່ຽວກັບການປ່ຽນແປງຂະຫນາດຂອງຫນ່ວຍງານ.   4.3 ຜ່ອນການຕັດ micromorphic   5 Fitting ຂອງຕົວກໍານົດການ micromorphic ຜ່ອນຄາຍ: ກໍລະນີສະເພາະຂອງ curvature ຫາຍໄປ (ໂດຍບໍ່ມີການ Curl P ແລະ Curl P˙)   5.1 Asymtotes   5.2 ການປັບຕົວ   5.3 ການສົນທະນາ   6 ການປັບຕົວພາລາມິເຕີ micromorphic ທີ່ຜ່ອນຄາຍດ້ວຍຄວາມໂຄ້ງ (ດ້ວຍ Curl P)   6.1 Asymptotes ແລະ 6.2 Fitting   6.3 ການສົນທະນາ   7 ການປັບຕົວພາລາມິເຕີ micromorphic ທີ່ຜ່ອນຄາຍດ້ວຍພະລັງງານ kinetic ປັບປຸງ (ດ້ວຍ Curl P˙) ແລະ 7.1 Asymptotes   7.2 ການປັບຕົວ   7.3 ການສົນທະນາ   8 ສະຫຼຸບຜົນທີ່ໄດ້ຮັບ   9 ບົດສະຫຼຸບ ແລະທັດສະນະ, ການຮັບຮູ້, ແລະເອກະສານອ້າງອີງ   A tensor ຄໍາສັ່ງທີ 4 ທົ່ວໄປທີ່ສຸດທີ່ເປັນຂອງ tetragonal symmetry class   B Coefficients ສໍາລັບເສັ້ນໂຄ້ງການກະຈາຍທີ່ບໍ່ມີ Curl P   C coefficients ສໍາລັບເສັ້ນໂຄ້ງ dispersion ກັບ P   D coefficients ສໍາລັບເສັ້ນໂຄ້ງ dispersion ກັບ P  ບົດຄັດຫຍໍ້  ພວກເຮົານໍາສະເຫນີຕົວແບບ micromorphic ຜ່ອນຄາຍແບບ inertia- augmented ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຮູບແບບ micromorphic ຜ່ອນຄາຍທີ່ຜູ້ຂຽນແນະນໍາກ່ອນຫນ້ານີ້ໂດຍຜ່ານຄໍາສັບ Curl P˙ ໃນຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ kinetic. ຮູບແບບທີ່ອຸດົມສົມບູນນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ພວກເຮົາໄດ້ຮັບຄວາມສອດຄ່ອງໂດຍລວມທີ່ດີຂອງເສັ້ນໂຄ້ງການກະຈາຍໃນຂະນະທີ່ແນະນໍາຄວາມເປັນໄປໄດ້ໃຫມ່ຂອງການອະທິບາຍຮູບແບບທີ່ມີຄວາມໄວຂອງກຸ່ມລົບທີ່ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກທີ່ຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ການຫັກລົບທາງລົບ. ຮູບແບບການເສີມ inertia ຍັງອະນຸຍາດໃຫ້ມີອິດສະລະພາບຫຼາຍຂຶ້ນກ່ຽວກັບຄຸນຄ່າຂອງ asymptotes ທີ່ສອດຄ້ອງກັບການຕັດອອກ. ໃນສະບັບທີ່ຜ່ານມາຂອງຮູບແບບ micromorphic ຜ່ອນຄາຍ, asymptote ຂອງເສັ້ນໂຄ້ງຫນຶ່ງ (ຄວາມກົດດັນຫຼື shear) ສະເຫມີ bounded ໂດຍການຕັດອອກຂອງເສັ້ນໂຄ້ງຕໍ່ໄປນີ້ຂອງປະເພດດຽວກັນ. ຂໍ້ຈໍາກັດນີ້ບໍ່ໄດ້ຖືອີກຕໍ່ໄປໃນສະບັບປັບປຸງຂອງຕົວແບບ. ໃນຂະນະທີ່ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງເສັ້ນໂຄ້ງທີ່ໄດ້ຮັບແມ່ນມີຄຸນນະພາບດີໂດຍລວມ, ຂໍ້ຕົກລົງດ້ານປະລິມານທີ່ສົມບູນແບບຍັງຕ້ອງໄດ້ຮັບການບັນລຸໄດ້ສໍາລັບຄວາມຍາວຂອງຄື້ນຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ໃກ້ຄຽງກັບຂະຫນາດຂອງຫນ່ວຍງານ.  1 ບົດແນະນຳ  Metamaterials ແມ່ນວັດສະດຸທີ່ມີຄຸນສົມບັດກົນຈັກເກີນກວ່າວັດສະດຸຄລາສສິກຍ້ອນໂຄງສ້າງຈຸລະພາກທີ່ຫຼາກຫຼາຍຂອງມັນ. ພວກເຂົາສາມາດສະແດງການຕອບສະຫນອງແບບຄົງທີ່ / ເຄື່ອນໄຫວທີ່ຜິດປົກກະຕິເຊັ່ນ: ອັດຕາສ່ວນຂອງ Poisson ໃນທາງລົບ [27], ບິດຫຼືງໍເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ການຖືກ pushed ຫຼືດຶງ [18, 36], band-gaps [28, 46, 8, 13], cloaking [11, 31], focusing [20, 16], channeling [25,24, fraction ລົບ [28, 24] 47], ແລະອື່ນໆ ຄວາມຖີ່ຂອງການເຮັດວຽກຂອງແຕ່ລະ metamaterial ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍແມ່ນຂຶ້ນກັບຂະຫນາດລັກສະນະແລະເລຂາຄະນິດຂອງຈຸລັງຫນ່ວຍທີ່ຕິດພັນ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການເລືອກວັດສະດຸພື້ນຖານ. ໃນເອກະສານນີ້, ພວກເຮົານໍາສະເຫນີ metamaterial labyrinthine, ຍ້ອນການນໍາໃຊ້ວັດສະດຸທີ່ອີງໃສ່ໂພລີເມີແລະການແຜ່ກະຈາຍຂອງມະຫາຊົນພາຍໃນຫ້ອງຫນ່ວຍ (ເບິ່ງຮູບທີ່ 1), ເຮັດໃຫ້ມີຊ່ອງຫວ່າງທາງສຽງທີ່ກວ້າງກັບຂະຫນາດຂອງເຊນຂອງຫນ່ວຍງານລັກສະນະຂອງຄໍາສັ່ງຂອງຊັງຕີແມັດ.  ການສ້າງແບບຈໍາລອງອົງປະກອບຈໍາກັດໂດຍກົງຂອງໂຄງສ້າງທີ່ສ້າງຂຶ້ນດ້ວຍ metamaterial labyrinthine ນີ້ແມ່ນເປັນໄປບໍ່ໄດ້ເນື່ອງຈາກຕາຫນ່າງທີ່ແຫນ້ນຫນາທີ່ສຸດທີ່ຕ້ອງການເພື່ອປົກປິດແຖບແຄບຂອງວັດສະດຸພາຍໃນແຕ່ລະຫ້ອງ. ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເຫັນໄດ້ຊັດເຈນວ່າຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບຮູບແບບ homogenized ເພື່ອນໍາໃຊ້ປະເພດຂອງ metamaterials ທີ່ມີທ່າແຮງຫຼາຍນີ້ໃນການອອກແບບວິສະວະກໍາຕົວຈິງ. ເຕັກນິກການປະສົມພັນຕ່າງໆໄດ້ຖືກພັດທະນາໂດຍມີຈຸດປະສົງເພື່ອສະຫນອງການຄາດເດົາຢ່າງເຂັ້ມງວດຂອງການຕອບສະຫນອງກົນຈັກຂອງ macroscopic metamaterial ເມື່ອຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸພື້ນຖານແລະການແຜ່ກະຈາຍທາງກວ້າງຂອງພວກມັນຖືກຮັບຮູ້. ວິທີການ homogenization ເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເປັນປະໂຫຍດໃນການອະທິບາຍພຶດຕິກໍາໂດຍລວມຂອງ metamaterials ໃນລະບອບ static ແລະ quasi-static [6, 40, 3, 30, 21, 48, 35, 9, 12, 44, 29, 19, 22] ເຊັ່ນດຽວກັນກັບ, ບໍ່ດົນມານີ້, 5,10, 10, 22, 5, 10, 22, 22, 10, 22, 22, 10, 22 23, 49, 50, 51, 42, 41, 43]. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຮູບແບບເຫຼົ່ານີ້ມັກຈະບໍ່ເຫມາະສົມທີ່ຈະຈັດການກັບ metamaterials finitesize, ເນື່ອງຈາກວ່າພວກເຂົາເຈົ້າແມ່ນອີງໃສ່ເຕັກນິກການ upscaling ທີ່ຖືກຕ້ອງສໍາລັບສື່ມວນຊົນທີ່ບໍ່ມີຂອບເຂດ. ດ້ວຍເຫດນັ້ນ, ໂຄງສ້າງຂອງ metamaterials ຂະໜາດ finite ສ່ວນຫຼາຍແມ່ນໄດ້ຖືກສືບສວນຜ່ານການຈໍາລອງອົງປະກອບ Finite ເຊິ່ງຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ວັດສະດຸໂຄງສ້າງຈຸລະພາກໂດຍກົງ, ຕົວຢ່າງ [26]. ຂໍ້ບົກຜ່ອງຂອງວິທີການນີ້ແມ່ນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຄິດໄລ່ໄວກາຍເປັນບໍ່ຍືນຍົງ (ໂດຍສະເພາະສໍາລັບຈຸລັງຫນ່ວຍເປັນຫນຶ່ງທີ່ນໍາສະເຫນີໃນເອກະສານນີ້), ເຖິງແມ່ນວ່າຮູບແບບການຂະຫຍາຍພັນທີ່ໄດ້ຮັບແມ່ນຖືກຕ້ອງຫຼາຍ. ນີ້ຈໍາກັດຫຼາຍຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການສໍາຫຼວດໂຄງສ້າງ meta geometric ຂະຫນາດໃຫຍ່ຫຼື convoluted ຫຼາຍ.  ເພື່ອເອົາຊະນະບັນຫານີ້ແລະເປີດຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການອອກແບບໂຄງສ້າງ meta ສະລັບສັບຊ້ອນໂດຍໃຊ້ metamaterial ທີ່ນໍາສະເຫນີໃນເອກະສານນີ້ເປັນໂຄງສ້າງພື້ນຖານ, ພວກເຮົາສະເຫນີໃຫ້ໃຊ້ຕົວແບບ micromorphic ຜ່ອນຄາຍ inertia-augmented. ຮູບແບບນີ້ແມ່ນອີງໃສ່ແບບຈໍາລອງ micromorphic ທີ່ຜ່ອນຄາຍທີ່ພວກເຮົາໄດ້ສ້າງຕັ້ງຂື້ນໃນເມື່ອກ່ອນ [34, 32, 17, 1, 2] ແລະໄດ້ຮັບການເພີ່ມຂື້ນດ້ວຍໄລຍະ inertia ໃຫມ່ທີ່ບັນຊີສໍາລັບຕົວອະນຸພັນທີ່ໃຊ້ເວລາ space-time ຄູ່ຂອງ tensor micro-ບິດເບືອນ. ຮູບແບບ micromorphic ທີ່ຜ່ອນຄາຍໄດ້ພິສູດຢ່າງກວ້າງຂວາງເຖິງປະສິດທິພາບຂອງມັນໃນການອະທິບາຍພຶດຕິກໍາຄວາມຖີ່ຂອງຄວາມຖີ່ຂອງ metamaterials infinite ແລະ finite-size ຫຼາຍ [1, 2, 37, 38, 39] ແລະຖືກຂະຫຍາຍຢູ່ໃນເອກະສານນີ້ເພື່ອໃຫ້ສາມາດຄິດໄລ່ຄວາມໄວຂອງກຸ່ມລົບເຊິ່ງບໍ່ແມ່ນກໍລະນີກ່ອນ. ພວກເຮົາຈະສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຕົວແບບທີ່ສະເຫນີສາມາດອະທິບາຍໄດ້ດີການຕອບສະຫນອງຂອງ labyrinthine metamaterial ສໍາລັບຄວາມຖີ່ຂະຫນາດໃຫຍ່ (ເກີນຊ່ອງຫວ່າງແຖບທໍາອິດ) ແລະຕົວເລກຄື້ນ (ໃກ້ກັບຂະຫນາດຂອງຫນ່ວຍງານ) ແລະສໍາລັບທຸກທິດທາງຂອງການຂະຫຍາຍພັນດ້ວຍຈໍານວນຈໍາກັດຂອງຄວາມຖີ່ - ແລະຂະຫນາດເອກະລາດ parameters constitutive. ຄຳສັບທີ່ເພີ່ມ inertia ໃໝ່ຈະຖືກສະແດງເຖິງຮູບແບບການກະຕຸ້ນດ້ວຍຄວາມໄວຂອງກຸ່ມລົບທີ່ຮູ້ກັນດີວ່າມີຄວາມກ່ຽວພັນກັບປະກົດການການຫັກລົບທາງລົບ. ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ນໍາສະເຫນີໃນເອກະສານສະບັບນີ້ຈະຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຮົານໍາສະເຫນີການອອກແບບໃຫມ່ຂອງໂຄງສ້າງ metamaterials labyrinthine ຂະຫນາດຈໍາກັດທີ່ສາມາດຄວບຄຸມພະລັງງານ elastic ໃນລະບອບສຽງສໍາລັບການນໍາໃຊ້ຄືນໃຫມ່ໃນທີ່ສຸດ.  1.1 A metamaterial ທີ່ອີງໃສ່ Polyethylene ສໍາລັບການຄວບຄຸມສຽງ  ໃນພາກນີ້, ພວກເຮົາສະເຫນີການອອກແບບໃຫມ່ຂອງຫນ່ວຍບໍລິການທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດ metamaterial ສໍາລັບການຄວບຄຸມສຽງ. ເຊລໜ່ວຍນີ້ຖືກອອກແບບມາເພື່ອບັນລຸຊ່ອງຫວ່າງແຖບໃນຄວາມຖີ່ທີ່ຂ້ອນຂ້າງຕໍ່າ (600-2000 Hz) ດັ່ງນັ້ນແອັບພລິເຄຊັນສໍາລັບການຄວບຄຸມສຽງສາມາດຖືກເປົ້າຫມາຍ. ຈຸລັງຫນ່ວຍທີ່ພິຈາລະນາແມ່ນຜະລິດຈາກໂພລີເອທິລີນ, cf. ຕາຕະລາງ 1. ເມື່ອປຽບທຽບກັບອາລູມິນຽມຫຼື Titanium, ທີ່ພວກເຮົາໃຊ້ສໍາລັບ metamaterials ທີ່ສຶກສາໃນ [37, 38, 39], ໂພລີເອທິລີນເຮັດໃຫ້ຄວາມໄວຂອງຄື້ນຕ່ໍາ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ປະກົດການແຖບຊ່ອງຫວ່າງປາກົດຢູ່ໃນຄວາມຖີ່ຕ່ໍາ.   ການຫຼຸດລົງຕື່ມອີກຂອງຊ່ອງຫວ່າງແຖບແມ່ນໄດ້ຮັບໂດຍຜ່ານການຮັບຮອງເອົາຂອງເລຂາຄະນິດປະເພດ labyrinth, cf. ຮູບທີ 1. ໂຄງສ້າງນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສົມມາຂອງ tetragonal ແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງມີລັກສະນະການຫຼຸດຜ່ອນຕົວກໍານົດການກ່ຽວກັບລະບົບ anisotropic ຢ່າງເຕັມທີ່. ສູນກາງວົງກົມຂອງຫ້ອງຫນ່ວຍແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ດ້ວຍແຖບບາງໆທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ສູນກາງທີ່ຫນັກກວ່າສາມາດເຄື່ອນຍ້າຍໄດ້ງ່າຍ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດປະກົດການ resonance ທ້ອງຖິ່ນຂອງຄວາມຖີ່ຂ້ອນຂ້າງຕ່ໍາໃນຂະນະທີ່ນອກຈາກນັ້ນສະຫນອງພຶດຕິກໍາຂອງມະຫາພາກທີ່ອ່ອນໂຍນຫຼາຍ.  ເອກະສານນີ້   ພາຍໃຕ້ໃບອະນຸຍາດ CC BY 4.0 DEED.  ມີຢູ່ໃນ arxiv

Part of HackerNoon's growing list of open-source research papers, promoting free access to academic material.

Can You Reach the End of the Labyrinthine? 

labyrinthine.tech

ສຽງນີ້ຖືກຜະລິດເປັນພາສາຕົ້ນສະບັບຂອງເລື່ອງ!

ຍາວເກີນໄປ; ອ່ານ

Boost your HackerNoon story @ $159.99! 🚀

ວິທີການອອກແບບວັດສະດຸໃໝ່ສາມາດປ່ຽນວິທີສຽງເຄື່ອນທີ່ຜ່ານອາວະກາດ

About Author

ຄຳເຫັນ

ວາງປ້າຍ

ບົດຄວາມນີ້ໄດ້ຖືກນໍາສະເຫນີໃນ

Related Stories

Meet Bird Eye India, Winner of Startups of The Year 2024 in Fashion

New Year, New Exciting Features: Mint Your Name, Watch Web 2.5 and Meet The Top Startups of The Year

Meet Leobit: HackerNoon Company of the Week

10 Lessons I Learned as a First-time Tech Product Founder

Meet Bird Eye India, Winner of Startups of The Year 2024 in Fashion

New Year, New Exciting Features: Mint Your Name, Watch Web 2.5 and Meet The Top Startups of The Year

Meet Leobit: HackerNoon Company of the Week

10 Lessons I Learned as a First-time Tech Product Founder

Light-Mode

Classic

Newspaper

Dark-Mode

Neon Noir

Minty

HN StartUps